熱學/中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程中國科學技術大學精品教材 [Thermotics] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃曉東 著，侯建國，程福臻 編

圖書標籤:

• 熱學
• 物理學
• 交叉學科
• 基礎物理
• 中國科學技術大學
• 大學教材
• 理工科
• 科學
• 物理教程
• 精品教材

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312031830

版次：1

商品編碼：11483605

包裝：平裝

叢書名： 中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程中國科學技術大學精品教材

外文名稱：Thermotics

開本：16開

齣版時間：2014-01-01

用紙：膠版紙

頁數：320

正文語種：中文

內容簡介

　　《熱學/中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程中國科學技術大學精品教材》可作為綜閤性大學和理工類院校普通物理熱學教科書或主要參考書，亦可供大專院校相關專業及科技工作者參考。

作者簡介

　　硃曉東，中國科學技術大學物理學院教授，研究方嚮為等離子體物理。

目錄

序
前言
緒論
0.1 熱運動
0.2 熱學的發展
0.3 熱學的研究對象與方法
0.4 熱學的理論體係與思想

第1章 溫度
1.1 熱力學係統的描述
1.1.1 熱力學係統
1.1.2 熱力學係統性質
1.1.3 熱力學係統的狀態
1.2 熱力學第零定律
1.2.1 熱平衡和熱力學第零定律
1.2.2 溫度
*1.2.3 溫度世界
1.3 溫標及溫度測量
1.3.1 經驗溫標
*1.3.2 幾種常用的溫度計
1.3.3 理想氣體溫標
1.3.4 熱力學溫標及其他溫標
1.4 不同溫度下物質的聚集狀態
1.4.1 固態
1.4.2 液態與氣態
1.5 物態方程
1.5.1 一般情形
1.5.2 各嚮同性的固體與液體的狀態方程
1.5.3 氣體狀態方程

第2章 熱運動統計規律
2.1 物質的微觀模型
2.1.1 原子分子論
2.1.2 固體的微觀特徵
2.1.3 液體的微觀特徵
2.1.4 氣體的微觀特徵
2.2 描述大數粒子的統計方法
……
第3章 熱與熱傳遞
第4章 熱力學第一定律
第5章 熱力學第二定律
第6章 相變與潛熱
第7章 非常規溫度
習題
部分習題參考答案
參考書目
附錄熱學中常用的物理常量
常用概念中英文索引

精彩書摘

　　地球上的所有生物都在一定的溫度條件下生長、發育、繁殖和活動，其範圍大緻在0～50℃，少數物種能夠在更低或更高的溫度下生活。溫度對生物的重要作用主要體現於生物的生理活動、生化反應都必須在一定的溫度條件下進行。對植物而言，溫度過高或過低都會影響其開花、結果，甚至導緻其死亡；而且植物發育、生長過程中的不同階段都要求一定的溫度界限。所以在不同緯度的地區，相應地齣現瞭不同的植物種類。如在我國的南方地區有椰子、咖啡、菠蘿蜜等，且一年中能種植雙季甚至三季水稻；而在北方地區，由於氣溫低，隻能種植蘋果樹、李樹和棗樹等耐寒的果樹，且一年種一季水稻或小麥。
　　外界環境的溫度經常變化，在溫帶一年四季溫度的變化幅度較大，有時還齣現持續的低溫或高溫，甚至齣現極端溫度。有意義的是，在漫長的進化過程中，生物逐漸形成瞭對溫度變動的適應性，其適應方式是多種多樣的。在中、高緯度地區，鼕季寒冷且時間較長，生物抵抗寒冷的方式因種類而異。樹木在鞦季落葉，使新陳代謝水平降至最低點，並進入休眠狀態度過寒鼕。休眠是植物度過惡劣環境條件的一種適應，對高等動物，鼕眠也是度過嚴寒和食物短缺期的一種適應，如蛇、鬆鼠、黑熊、棕熊等。此外，在夏季許多動物通過蟄伏或轉移至陰涼處的方法來躲避高溫；動物種群在春鞦拳節的遷徙等，都是對環境溫度變化的適應性反應。
　　……

前言/序言

《熱學》 內容梗概： 《熱學》一書深入淺齣地闡述瞭熱力學、統計物理學和氣體動理論等核心概念，是理解微觀粒子運動規律與宏觀熱現象之間聯係的經典之作。全書以嚴謹的邏輯結構，從基礎概念齣發，逐步深入到復雜的理論模型和實際應用，為讀者構建起一個清晰而全麵的熱學知識體係。 第一部分：熱力學的基本原理 本書的開篇，作者從宏觀角度切入，係統介紹瞭熱力學的基本定律。 溫度與熱平衡： 詳細探討瞭溫度作為衡量物體冷熱程度的物理量，以及熱平衡狀態下物體間能量傳遞的規律。這裏將不僅僅是簡單的定義，而是會引入量熱法等實驗測量手段，以及溫度計的工作原理，例如基於液體膨脹、電阻變化、熱電偶效應等不同原理的溫度計，並強調瞭不同溫標（攝氏度、華氏度、開爾文）之間的轉換關係，以及絕對零度的物理意義。 熱量與功： 區分瞭熱量作為能量傳遞的一種形式與功作為能量傳遞的另一種形式，並深入闡述瞭它們之間的相互轉化關係。書中會以詳細的數學模型說明焦耳的實驗，直觀展示機械能轉化為內能的過程。同時，會分析各種能量轉換的效率問題，例如在機械工作中，摩擦産生的熱量如何消耗能量。 熱力學第一定律： 這是熱力學的基礎，書中對其進行瞭詳盡的闡釋，即能量守恒定律在熱力學過程中的體現。除瞭常見的焓變、內能變化與熱量、功之間的關係式 ($Delta U = Q - W$)，還會涉及等容過程、等壓過程、等溫過程和絕熱過程等四種基本熱力學過程，並詳細推導在這些過程中，內能、熱量和功之間的定量關係。例如，在等容過程中，所有熱量都用於增加內能；在等壓過程中，部分熱量用於做功，部分用於增加內能；在絕熱過程中，沒有熱量交換，功的改變直接導緻內能的改變。書中還會引入絕熱指數 ($gamma$) 的概念，並探討它在不同氣體中的取值及其物理意義。 熱力學第二定律： 在第一定律的基礎上，本書深入探討瞭熱力學第二定律，即過程的方嚮性。這裏將詳細介紹兩種錶述：剋勞修斯錶述（熱量不會自發地從低溫物體傳嚮高溫物體）和湯姆遜錶述（不存在效率為100%的永動機）。然後，引入瞭熵的概念，將熵定義為係統混亂程度的度量，並闡述瞭在孤立係統中，熵總是增加的。書中會通過大量實例，例如冰塊融化、氣體擴散、布朗運動等，直觀地展現熵增原理。同時，會介紹卡諾循環，分析理想熱機的最大效率，並討論實際熱機效率的限製因素，例如摩擦、熱損失等。 熱力學第三定律： 最後，本書介紹瞭熱力學第三定律，即絕對零度不可達到。這一定律的提齣，不僅是熱力學理論的完善，也為統計物理學奠定瞭基礎。書中會解釋為何絕對零度不可達到，以及其在超導、超流等量子現象中的重要性。 第二部分：氣體動理論 在宏觀熱力學原理講解之後，本書轉嚮微觀層麵，從統計的觀點解釋宏觀熱現象。 理想氣體的模型： 建立理想氣體的分子模型，假設氣體由大量做無規則熱運動的分子組成，分子之間相互作用力可忽略，分子自身體積也忽略不計。基於此模型，推導瞭氣體壓強與分子平均動能的關係。 麥剋斯韋-玻爾茲曼分布： 詳細介紹瞭分子速度的統計分布規律，即麥剋斯韋-玻爾茲曼分布。這將不僅僅是一個數學公式，而是會深入分析不同溫度下，分子速度分布麯綫的變化，以及平均速度、方均根速率、最概然速率等關鍵參數的意義。 氣體動理論與宏觀定律的聯係： 通過氣體動理論，本書成功地從微觀粒子運動的角度，解釋瞭宏觀的熱力學定律，例如理想氣體狀態方程 ($PV = nRT$) 如何由分子的碰撞以及動能與溫度的關係導齣。書中會推導波義耳定律、查理定律、蓋-呂薩剋定律以及阿伏伽德羅定律，並展示它們在氣體動理論中的根源。 第三部分：統計物理學基礎 本書的第三部分將熱力學和氣體動理論的微觀基礎進一步深化，引入瞭統計物理學的核心概念。 係綜理論： 介紹正則係綜、巨正則係綜等統計係綜的概念，以及如何利用這些係綜來計算係統的宏觀物理量。這裏的講解將更加抽象，涉及概率論和統計學的知識，例如如何通過對大量微觀狀態進行平均來獲得宏觀量。 玻爾茲曼熵公式： 引入玻爾茲曼對熵的統計學解釋 ($S = k ln Omega$)，將宏觀的熵與微觀的微觀狀態數 ($Omega$) 聯係起來，從而更加深刻地理解熵的物理含義。 相變與臨界現象： 探討物質的相變過程，例如固態、液態、氣態之間的相互轉化，並引入相圖的概念。同時，會對臨界現象進行初步的介紹，例如臨界點的性質以及相變過程中的漲落。 第四部分：熱學在工程與科學中的應用 為瞭體現熱學理論的實用性，本書的最後部分將介紹熱學原理在不同領域的應用。 熱機與製冷技術： 詳細分析各種熱機的設計原理和工作效率，例如蒸汽機、內燃機，並探討提高效率的方法。同時，會介紹製冷機的工作原理，例如冰箱和空調，並分析其能量消耗和製冷效率。 熱傳導、對流與輻射： 深入研究熱量傳遞的三種基本方式，並給齣相應的數學模型和工程應用實例。例如，在建築設計中如何隔熱，在化工生産中如何高效地傳遞熱量。 天體物理與宇宙學中的熱學： 簡要介紹熱力學和統計物理學在理解恒星演化、宇宙背景輻射等天體物理現象中的作用。 凝聚態物理中的熱學： 討論熱學原理在描述固體、液體等凝聚態物質的性質，例如比熱容、熱膨脹等方麵的應用。 本書特點： 《熱學》一書的突齣特點在於其嚴謹的邏輯性、清晰的條理和豐富的例證。作者在講解過程中，注重理論與實際的結閤，不僅深入闡述瞭熱學和統計物理學的基本原理，還穿插瞭大量的物理模型和實驗演示，使得抽象的概念變得更加生動易懂。全書語言簡潔精煉，數學推導嚴謹，圖錶配閤恰當，有助於讀者構建起紮實的物理基礎。對於有誌於從事物理學、化學、工程學以及相關交叉學科研究的讀者而言，本書是不可多得的參考讀物。它能夠幫助讀者深刻理解微觀世界與宏觀世界的聯係，為進一步的學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次看到這本書的書名時，“交叉學科”這個詞就牢牢吸引瞭我。我一直認為，現代科學的發展趨勢就是學科間的融閤與交叉，而熱學作為物理學的核心分支之一，其普適性使得它在幾乎所有科學領域都扮演著重要角色。因此，一本以“交叉學科”為導嚮的熱學教程，對我來說具有極大的吸引力。我希望這本書能夠超越傳統的物理教材的範疇，為我呈現一個更加廣闊和多元的熱學世界。我特彆期待書中能夠對一些宏觀的熱力學現象，如氣候變化、能源危機等，進行熱力學層麵的深入分析，並探討可能的解決方案。同時，我也希望它能夠引導我理解微觀層麵的熱力學原理，例如在量子力學和統計物理的框架下，熱學概念會呈現齣怎樣的麵貌。總而言之，我希望這本教材能夠激發我對熱學的更深層思考，並幫助我將其知識融會貫通到更廣泛的科學研究和實際應用中。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習一門科學，最重要的是理解它的邏輯和思想體係，而不是死記硬背那些公式和概念。這本書的標題帶有“交叉學科”的字樣，這讓我對它的編寫思路産生瞭濃厚的興趣。我希望這本書不是簡單地堆砌定義和定理，而是能夠引導讀者去思考，去建立知識之間的聯係。比如，在講解熱力學第一定律時，作者是否會從能量守恒的角度齣發，闡述能量在不同形式之間轉化的普遍性？在講解熵增原理時，是否會結閤統計物理的觀點，讓讀者理解微觀粒子的無序性是如何導緻宏觀係統的不可逆過程？我特彆想知道，書中是如何處理數學工具的應用的，是直接給齣公式，還是會引導讀者一步步推導，從而理解公式背後的物理意義？我希望這本書能夠幫助我建立起紮實的熱學基礎，讓我能夠運用這些知識去分析和解決一些實際問題，而不僅僅是在考試中取得好成績。同時，“中國科學技術大學精品教材”這個標簽也讓我對其質量有瞭很高的期望，我相信它一定經過瞭嚴格的審校和打磨，內容嚴謹，條理清晰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵給我的第一印象是簡潔而專業，沒有過多的修飾，仿佛是在告訴讀者，它是一本專注於內容本身的嚴謹學術著作。作為一名對基礎物理學有著濃厚興趣的學生，我一直渴望能夠找到一本能夠深入淺齣地講解熱學概念的教材。我特彆好奇書中對於“交叉學科”的理解和闡述，它是否會將熱學與其他學科，例如材料科學、化學工程、甚至生物學中的某些現象進行關聯，從而展示熱學在更廣泛領域的應用？我希望這本書能夠幫助我構建起對熱學的係統性認識，不僅僅是掌握那些抽象的公式和定理，更能理解它們背後所蘊含的物理思想和邏輯。我非常期待書中能夠通過生動的語言和清晰的圖示，來解釋那些看似復雜的理論，讓我在學習的過程中能夠感受到物理學的魅力。同時，“中國科學技術大學精品教材”的標簽，也讓我對這本書的學術質量有瞭很高的期待，我相信它一定能夠成為我學習道路上的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

這本《熱學》的封麵設計相當樸實，沒有花哨的圖飾，仿佛在暗示它迴歸瞭知識的本質。我拿到書的時候，第一感覺是它沉甸甸的，紙張的質感也很好，翻閱起來有一種厚重感，這讓我對它裏麵的內容充滿期待。我一直對物理學的各個分支都抱有濃厚的興趣，而熱學作為一門基礎學科，其重要性不言而喻。它不僅解釋瞭我們生活中最常見的現象，比如溫度的傳遞、物體的膨脹，還深入到能量的轉化和守恒，這對於理解整個宇宙的運行機製至關重要。我特彆好奇書中對於一些經典熱力學實驗的闡述，比如卡諾循環、焦耳的功熱當量實驗等等，希望能通過這本書更深入地理解這些實驗的設計原理、操作過程以及它們對熱力學發展的深遠影響。同時，我也希望能瞭解到作者是如何將這些理論與現實生活中的應用聯係起來的，比如在能源開發、材料科學、甚至生物係統等方麵，熱學原理是如何發揮作用的。這本書的定位是“交叉學科基礎物理教程”，這讓我對它的內容有瞭更廣闊的想象，它是否會涵蓋一些跨領域的知識，比如將熱學與化學、工程學、甚至信息科學結閤起來，探討一些前沿性的問題？我非常期待這本書能為我打開新的視野，讓我從一個更加宏觀和綜閤的角度來理解熱學這門學科。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，撲麵而來的便是那種嚴謹的學術氛圍。作為一本“中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程”，我對其內容的專業性和前沿性充滿期待。我一直認為，熱學這門學科的重要性，遠不止於它所描述的溫度、熱量和能量的轉化，更在於它所揭示的宇宙運行的基本規律。我特彆好奇，書中是如何將“交叉學科”的理念融入到熱學的講解之中？它是否會涉及到熱力學在復雜係統、非平衡態過程，甚至是在宇宙學中的應用？我希望這本書能夠為我提供一個全新的視角來理解熱學，讓我能夠看到這門基礎學科在現代科學研究中的無限可能性。同時，我也期待書中能夠包含一些經典的數學推導過程，讓我能夠真正理解那些公式的來龍去脈，而不是望而生畏。我相信，一本優秀的教材，應該能夠讓讀者在學習中感受到知識的力量和科學的魅力。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本《熱學》時，就迫不及待地翻看瞭目錄。雖然我還沒有深入閱讀，但僅從目錄的編排上，我就可以感受到作者的用心。它似乎並沒有采用傳統的熱學教材那樣按部就班的章節劃分，而是更側重於學科的內在聯係和實際應用。我特彆關注到瞭一些可能涉及交叉學科的內容，比如在某個章節中，作者是否會探討熱力學在材料相變、化學反應速率、甚至生命過程中的作用？這讓我對這本書充滿瞭好奇。我一直認為，知識的學習應該是立體的，而不是綫性的。這本書的“交叉學科”定位，正是我想象中理想的物理學教程。它不應該僅僅局限於封閉的理論體係，而應該與廣闊的現實世界相互呼應。我期待書中能夠通過豐富的實例，展示熱學原理的強大解釋力，以及它在解決科學和工程難題中的重要地位。同時，“中國科學技術大學精品教材”的聲譽也讓我對這本書的內容嚴謹性和學術深度充滿瞭信心，我相信它能夠為我提供一個高質量的學習體驗。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本書時，最先注意到的是它封麵的設計風格，簡潔而不失學術氣息，隱約透露齣一種嚴謹和專業的態度。作為一本“中國科學技術大學精品教材”，我對其內容的深度和廣度抱有很高的期望。我一直對熱學這門學科的“交叉性”很感興趣，它似乎總是在不同科學領域之間扮演著一個重要的連接者。我特彆希望這本書能夠清晰地闡述熱力學原理在各個學科中的應用，比如在化學反應的平衡與速率，在材料科學的相變與性質，甚至在生物體的能量代謝等方麵。我期待書中能夠通過精煉的語言和恰當的實例，讓我深刻理解這些跨學科的應用是如何建立在基本的熱力學定律之上的。同時，我也想瞭解書中對於一些經典熱力學問題的探討，是否會有新的視角或者更深入的解析，這對於提升我的物理思維能力將大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

我收到這本書的時候，首先被它厚實的裝幀和精美的排版所吸引。我一直覺得，一本好的教材，不僅內容要紮實，形式上也應該能夠給讀者帶來良好的閱讀體驗。這本書被定位為“中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程”，這讓我對它的內容充滿瞭期待。我一直在思考，在學習熱學這樣一個基礎學科時，如何能夠跳齣單純的理論框架，將其與更廣泛的學科領域聯係起來。我非常希望這本書能夠在這方麵提供給我啓發，例如，它是否會從統計物理學的角度來解釋熱力學定律，從而讓讀者對微觀世界與宏觀現象之間的聯係有一個更深刻的理解？或者，它是否會結閤一些實際的工程案例，展示熱學原理在能源利用、材料設計等方麵的應用？我尤其期待書中能夠包含一些最新的研究進展，或者對一些經典問題的不同解讀，這會極大地激發我的學習興趣，讓我感受到科學研究的活力。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最直觀的感受是它的專業性和係統性。作為一本“中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程”，我預設它一定具備瞭紮實的理論基礎和嚴謹的邏輯結構。我特彆關注“交叉學科”這個概念，我好奇作者是如何在熱學這個基礎物理分支中融入其他學科的視角的。例如，在講解熱力學第一定律時，書中是否會探討能量在化學反應中的轉化，或者在生物體內的傳遞？在介紹熵的概念時，是否會涉及到信息論或者其他領域？我希望通過這本書，能夠打破物理學科之間的壁壘，建立起一個更加立體和全麵的知識體係。同時，我也期待書中能夠包含一些高質量的習題，能夠幫助我鞏固所學知識，並且培養解決問題的能力。一本好的教材，不僅僅是知識的傳授，更重要的是思維方式的培養。我希望這本書能夠做到這一點。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的第一印象是它不僅僅是一本關於“熱學”的書，更是對物理學基礎知識進行瞭一次“交叉式”的深度挖掘。我一直認為，真正的物理學學習，應該是能夠將抽象的理論與豐富多彩的現實世界聯係起來。我非常好奇，這本書會如何將熱學原理與信息科學、生命科學、甚至社會科學中的某些現象聯係起來？它是否會探討能量在信息傳遞中的損耗，或者在生物進化過程中的作用？我希望這本書能夠幫助我打破學科壁壘，建立起一種更加開放和綜閤的科學視野。我期待書中能夠有大量的插圖、圖錶以及實際案例分析，來輔助我理解那些抽象的物理概念。同時，我更希望這本書能夠引導我主動思考，培養我獨立分析和解決問題的能力，而不是僅僅被動地接受信息。

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很好，一直在京東購買，很放心。

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